Главная | Обратная связь

Описание экспериментальной установки и порядок выполнения работы

В настоящей работе экспериментально исследуется магнитное поле на оси длинного соленоида с помощью полупроводникового датчика Холла марки Х5 01 с управляющим током 8 мА.

Силовые линии магнитного поля на оси соленоида направлены вдоль оси, поэтому датчик Холла располагается на торце специального штока, вставляемого в соленоид. Толщина датчика в направлении магнитного поля равна 0,2 мм. Для измерения положения датчика внутри соленоида на боковой грани штока нанесена миллиметровая шкала.

При отсутствии магнитного поля разность потенциалов Холла должна быть равна нулю. Однако, вследствие различных побочных явлений, например, недостаточно точной установки выходных электродов датчика, измерительный прибор может показать некоторую разность потенциалов даже при отсутствии тока в соленоиде. Для исключения погрешностей измерения проводят дважды при двух противоположных направлениях тока в соленоиде. Однако в данной работе изменение направления тока в соленоиде не предусмотрено, поэтому погрешность в определении разности потенциалов Холла указана в паспорте ФПЭ-04.

Для исследования магнитного поля соленоида служит установка, блок- схема которой приведена на рис. 2.2.

На рис. 2.2 ИП − источник питания, амперметр и вольтметр на передней панели ИП показывают соответственно ток и напряжение на соленоиде С, магнитное поле которого исследуется датчиком Холла ; Р - разъёмы на задних панелях приборов ИП и ФПЭ-04; M 890 G-милливольтметр, модуль ФПЭ-04, измеряющий разность потенциалов Холла содержит соленоид и шток с прикреплённым к нему датчиком Холла.

Задание 1. Определение постоянной Холла и градуировка датчика Холла.

1. Собрать схему, изображённую на рис. 2.2.

2. Включить источник питания ИП и милливольтметр в сеть 220 В.

3. Переключатель «Контроль напряжения» поставить в вертикальное положение ( 24 В ).

4. Включить тумблер «Контроль тока».

5. Поставить шток с датчиком Холла в среднее положение на оси соленоида («0» по шкале).

6. Измерить ЭДС Холла в центре соленоида для токов от 0,3 до 1,36 А через 0,1 А. Данные занести в таблицу.

7. Вычислить индукцию магнитного поля для заданных значений силы тока по (2.3); данные занести в таблицу.

8. Вычислить значение постоянной Холла K для каждого индукции магнитного поля B по формуле (2.12). Найти среднее значение постоянной Холла К_ср.

9.Построить график зависимости В= f(I_с) и =f(В) (градуировочную кривую) по данным таблицы.

Задание 2.Исследование зависимости индукции магнитного поля от координаты x, отсчитываемой от средней точки.

1. Установить величину тока в катушке соленоида по указанию преподавателя.

2. Перемещая шток с датчиком Холла вдоль оси соленоида с интервалом Δx=1 см, измерить разность потенциалов Холла. Полученные данные занести в таблицу.

3. Используя градуировочную кривую, определить индукцию поля В для каждого положения датчика Холла. Данные занести в таблицу

4. Построить график зависимости В=f(х) по данным таблицы.

5. Повторить п. 2-4 для нового значения I_c (по заданию преподавателя).